中型电动机轴承改造

老郁

  中型电动机轴承改造论述



山东黄台发电厂是1958年建厂，电动机的轴承故障也是长期以来所存在的问题，尤其是中型电动机，发生故障后可直接影响到机组的安全运行。我们自上世纪七十年代中期开始，即对轴承故障发生较多的电动机进行改造，至今全厂所改造的电动机已达几十种，上百台。基本解决了电动机运行中轴承的发热、漏油、寿命低以及运行中突发性损坏的问题，不但大大减少了检修的费用，更重要的是为机组的安全运行提供了可靠的保证，同时也从大量的电机改造过程中取得了很成熟的经验。

本厂老机组的设备大部分为前苏联产品，尤其是锅炉辅机的高压电动机，多数是苏联产及部分国产“J系列”高压电动机。这部分电动机，其轴承多数为滑动轴承，轴承的漏油问题是普遍存在的。电机内部因油的渗漏而造成过多的附着灰，使通风孔堵塞造成电机的发热，同时油对线圈绝缘的侵蚀可造成电机的严重损坏。针对此问题，我们利用了两年的时间，将十几台此类电机全部改为了滚动轴承。至今大部分设备仍然使用，一直运行良好。

八十年代以后我厂进行了几次扩建，随着新机组的安装和老机组的改造，附属电动机大部分为“Y系列”的电动机，其性能、外形均优于老式电机。但是由于部分电机在轴承的设计上存在着不足，造成了电机轴承的故障较多。后来我们分析了本厂日本产的同类高压电机，发现大部分轴承的寿命在5年以上，经过几次的检修后，我们找出了其设计方面的优点，并针对国产电机结构上的不足进行了大规模的改造。几年来，对我厂的箱式高压电动机基本上全部进行了改造，共计30多台，彻底解决了此类电机轴承频繁损坏的问题。此项改造项目曾在“1997年山东电力技术”上刊登。

在电机改造前，有相当一部分电机的轴承寿命约在半年左右，有的轴承损坏周期为两个月，改造后基本都达到了机组的一个检修周期（3～4年），彻底解决了该电机轴承寿命短的问题，大大避免了因电机的损坏所造成临时停机带来的损失，确保了机组的安全运行。





电机轴承故障分析及改造方案的论述见下文：



在生产过程中，电动机是主要的动力源，一旦发生故障，对整个的生产所带来的损失是相当大的，尤其是中型电动机，可严重影响到整个的生产过程。根据我们对电机故障的统计发现，轴承损坏或因为轴承损坏而造成的电机故障，占了电机全部故障的60%以上，所以减少和解决电机轴承的损坏也是减少电机故障的重要手段。目前我国的中型电动机结构，大多是“端盖滑动轴承式”和“端盖滚动轴承式”，经过我们分析认为存在着以下几个问题：

1、端盖滑动轴承：此类电动机普遍存在轴瓦发热和漏油现象，因为漏油而造成对电机绕组的腐蚀，使电机内部油灰过多导致通风不良，电机温度过高。另外，滑动轴承比滚动轴承的检修也复杂很多。

2、箱式电动机：此类电机的轴承故障主要是：有些电机在轴承的外侧，装有一个距轴承间隙很小的挡油盘。这样看似可使轴承的润滑脂保持充足，但存在以下几个缺点：

（1）不利于轴承的散热和润滑脂的循环，使轴承在运行中温度过高，润滑脂的性能则降低，继而温度再升高的恶性循环，使轴承损坏。

（2）因轴承挡油盘的存在，使得电机在小修时，轴承无法检查，而在电机大修时，不拆下挡油盘也无法清洗检查轴承，只有更换，造成不必要的浪费。

（3）因多次检修和轴承的更换须拆卸的挡油盘，很容易造成挡油盘内孔与轴的配合松动，使挡油盘在运行中从轴上脱出，造成严重的故障。

3、双轴承式电机：部分中型电动机，负荷侧采用了双轴承结构。这虽然增加了负荷侧轴承的承载能力，但是也给检修带来了难度。在电机大修时，轴承无法清洗和检查而必须进行更换，否则不能保证检修质量，造成检修费用的增加。另外此种结构的电机，轴承运行中的温度都比较高，使用寿命偏低。

4、轴承附件结构：目前我国电机大部分轴承附件是采用的内、外油盖式结构，此种结构的优点是简单。缺点是密封差，电机内、外部的灰尘很容易进入到轴承内部，加速轴承的磨损而损坏。据我们分析进口的中型电机结构发现，一是在轴承的两侧全部装有密封装置，可确保轴承内部的清洁；二是在轴承外侧装有定位、冷却装置，并且轴承的油室空间较大，这样就可降低轴承在运行中的温度，使轴承达到很长的使用寿命。

5、轴承的选用：从我国电机与进口电机比较来看，国产中型电动机的负荷侧轴承，一般是选用“中型滚子轴承”。该轴承的径向承载能力是大大超过了计算值，但轴承的允许转速则与实际转速相差很少甚至不够，使轴承的使用寿命降低。而进口中型电动机负荷侧的轴承一般是选用较大的“轻型滚珠轴承”，空侧则是选用比负荷侧小的“轻型滚子轴承”。根据计算，完全可保证轴承的承载能力，而轴承的允许转速则大大超过了电机的实际转速，所以能使轴承的使用寿命远远超过标准值。

轴承改造方法：

我们在电机轴承的改造中，首先对轴承的选用进行计算，发现存在以上问题，即进行重新的设计。其改造原则是根据电机的实际结构尺寸，尽量采用进口电机的结构型式进行设计、改造，基本可达到进口电机轴承的使用寿命。

总结：

我们通过对改造后电机运行的统计，其连续运行周期基本都达到了机组的一个检修周期，大大减少了因电机的损坏所造成机组的临时停机，解决了大部分中型电动机轴承频繁损坏的问题